j1Je1idztN
.pdfУДК 37.01 ББК 74.026.7
К.Ю. Майер, В.А. Крыштоп
ФГБОУ ВО «Мурманский арктический государственный университет» г. Мурманск, Россия
ВОЗМОЖНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ УМЕНИЙ У ОБУЧАЮЩИХСЯ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ УЧЕБНЫХ ПРОЕКТОВ НА ПРИМЕРЕ ДИСЦИПЛИН ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОГО ЦИКЛА
Аннотация. В статье представлены результаты педагогического эксперимента, направленного на изучение возможностей формирования исследовательских умений у обучающихся в процессе выполнения индивидуальных проектов. Особое внимание уделено модели, разработанной авторами статьи для продуктивной работы всех участников исследовательской деятельности.
Ключевые слова: учебный проект, исследовательские умения, исследовательская деятельность, модель.
Christina Mayer, Victoria Kryshtop
Murmansk Arctic State University
Murmansk, Russia
THE POSSIBILITY OF DEVELOPING RESEARCH SKILLS AMONG STUDENTS DURING THE EDUCATIONAL PROJECTS
ON THE EXAMPLE OF NATURAL SCIENCE DISCIPLINES
Abstract. The article shows the results of a pedagogical experiment at studying the possibility of developing research skills among students carring out their individual projects. Special attention is paid to the model for productive work of all participants of the research activities developed by the authors of the article.
Key words: educational project, research skills, research activity, model.
Современное общество, социальный заказ вносит свои требования к учебно-воспитательному процессу, что приводит к многочисленным изменениям в структуре системы образования. В соответствии с Приказом Министерства образования и науки РФ от 17.05.2012 № 413 «Об утверждении федерального государственного образовательного стандарта среднего (полного) общего образования» в учебный процесс вводится особая форма организации деятельности обучающегося – исследовательский проект. В образовательном учреждении предполагается обязательное выполнение учащимися учебного проекта по одному или нескольким изучаемым предметам, а для ССУЗ (для обучающихся, поступивших с неполным средним общим образованием) по общеучебным дисциплинам, преподаваемым в
80
данном учреждении. Индивидуальный проект выполняется обучающимся самостоятельно под руководством учителя (тьютора) в любой избранной области деятельности. Одним из результатов выполнения учебного проекта, должны стать сформированные умения научно-исследовательской деятельности: способность к постановке цели и задач, формулирование гипотезы исследования и др. [4].
Для более продуктивной организации процесса работы над проектами, нами была разработана модель методики применения занятий, развивающих исследовательские умения, при выполнении обучающимися индивидуальных проектов. Руководствуясь социальным заказом, требованиями ФГОС и образовательной концепцией учреждения, нами была поставлена цель – создать условия способствующие формированию исследовательских умений у обучающихся при выполнении индивидуальных проектов. В процессе реализации цели, мы руководствовались подходами: системным, личностным и деятельностным, которые, на наш взгляд, наиболее полно способствуют формированию вышеназванных умений. Основой системного подхода служит принцип целостности, а также совокупность элементов, составляющих систему. В основе же работы по этой модели лежит деятельность, как педагога, так и самих учащихся. Личностный подход выражается в индивидуальной работе с каждым учеником, выражение его собственных идей и результатов. Поэтому разработанная нами модель методики применения занятий, развивающих исследовательские умения, при выполнении обучающимися индивидуальных проектов, необходимо представить как систему компонентов, состоящих во взаимосвязи между собой.
Принципы, обоснованные в ходе теоретического исследования, являются основой для использования в проектной деятельности. Принципы, взятые за основу разработки нашей модели, это общедидактические и специфические, например, принцип проблемности, проектности и интегративности обучения, Мы считаем, что именно такие принципы лежат в основе совместной деятельности педагога и исследователя. Апробация данной модели происходила в несколько этапов: диагностический, организационно – подготовительный, содержательно-деятельностный, итоговый и рефлексивный.
Содержание курса обучения формируется в соответствии с выявленными целями на основе методических подходов и вытекает из определенных нами принципов, включает в себя теоретический, практический и кон- трольно-корректировочный блок. В ходе работы нами были выявлены необходимые педагогические условия для реализации цели, а так же использовались различные методы, формы и средства. Оценочный блок представлен измерением уровня сформированности исследовательских умений (низкий, средний, высокий). Результатом стала сформированность исследовательских умений, получение опыта проектной и исследовательской деятельности учащимися [2, 3].
81
Апробация модели происходила на базе ГАПОУ МО «Мурманский педагогический колледж», где под руководством автора работы, как преподавателя дисциплин естественно-научного цикла, над исследовательскими проектами работали студенты-первокурсники. Темы работ были различны в рамках разных направлений естественных наук.
На первом этапе нашего исследования мы разработали комплексное задание для проверки исходных знаний и умений обучающихся в области исследовательской деятельности. Оно же будет являться и контрольным оцениванием результатов нашей работы. В проверочное задание входила тестовая часть с выбором одного правильного ответа, в которой проверяется понятийный аппарат и терминология данного направления. Вторая часть задания проверяла степень сформированности исследовательских умений обучающихся. Нами были разработаны критерии оценки в балловом эквиваленте. Общее количество баллов за выполнение комплексного задания составляло от 40 до 48. Интерпретация результатов была следующая: от 0 до 20 – исследовательские умения развиты слабо; от 21–30 – средне; более 31 – хорошо (отлично), в этом случае можно говорить о сформированности исследовательских умений у обучающегося [1, 3].
Педагогический эксперимент проводился в течение двух лет в период 2015–2017 г.г. Результаты констатирующего этапа эксперимента были следующие: первая группа 2015–2016 года обучения (количество 20 человек) в среднем набрала 17,3 балла, вторая группа 2016–2017 год обучения (количество 17 человек) – 19,2 балла. Оба результата характеризуют низкий уровень сформированности исходных исследовательских умений у учащихся.
При анализе ответов по вводному контролю было выявлено, что наибольшее количество ошибок в тестовой части было допущено в вопросах 10 (что такое рефлексия), 4 (что такое предмет исследования) и 3 (что такое объект исследования). Перечислить методы исследования не смогли 40% обучающихся. Анализ результатов практической части показал, что полностью разработать научный аппарат по предложенной проблемной ситуации смогли лишь 25%. Наиболее сложным для учащихся стало – определение объекта исследования – справилось 14% учащихся, предмета – 8%, формулирование гипотезы – 16%. С заданием на анализ понятия и аргументации выбора ответа не справились 41% учащихся, сформулировать ключевые слова и написать аннотацию, не смогли соответственно 30% и 97% обучающихся.
Полученные результаты констатирующего этапа эксперимента помогли нам составить курс занятий, на которых учащиеся не только получают теоретические знания, но и, выполняя практические задания, могут приобрести необходимые исследовательские умения. Реализация занятий возможна во внеурочное время, например, в форме факультативных занятий, элективного курса или индивидуальной работы с обучающимся. В рамках нашего исследования, мы разработали шесть занятий, включающих
82
теоретический блок, практические задания и контрольные задания для закрепления материала. Данные занятия проводились со всеми студентами в течение 2015–2017 учебного года [1].
После реализации курса мы провели контрольную проверку исследовательских знаний и умений обучающихся успешно защитивших свои проекты, используя разработанные нами ранее комплексные задания. Проанализировав полученные данные первой группы испытуемых, мы отметили, что, средний балл вырос и составил – 29,0, что говорит о среднем развитии исследовательских умений. Правильно на все тестовые вопросы по терминологии исследовательской работы смогли ответить 70% обучающихся и 100% смогли перечислить известные им методы исследования. Полностью разработать научный аппарат по предложенной проблемной ситуации смогли 40% обучающихся, определить предмет исследования – 30%, объект – 45% и сформулировать гипотезу – 25%. Проанализировать понятия и аргументировать свой выбор смогли – 50% обучающихся, написать аннотацию к статье смогли 55%, подобрать ключевые слова – 95% обучающих-
ся [3].
Исходя из полученных данных проведенного контроля, можно говорить о развитии исследовательских умений у студентов при работе над проектам по предложенной нами модели. Можно предположить, что реализуемые в течения года занятия, способствуют формированию исследовательских умений у обучающихся и могут использоваться в образовательном процессе для повышения эффективности обучения.
Литература
1.Андреева Н.Д., Азизова И.Ю., Левченко А.Л. Как стать ученым?: учебное пособие. СПб.: РГПУ им. А.И. Герцена, 2013.
2.Загвязинский В.И. Исследовательская деятельность педагога: учебное пособие. 2-е изд., испр. М.: Академия, 2008.
3.Майер К.Ю., Крыштоп В.А. Учебный проект как возможность формирования исследовательских умений и навыков у обучающихся (на примере ГАПОУ МО «МПК») [Электронный ресурс]. URL: http://www.scienceforum.ru/2016/pdf/22226.pdf (дата обращения: 24.09.2016).
4.Приказ Минобрнауки России от 17.05.2012 № 413 «Об утверждении федерального государственного образовательного стандарта среднего (полного) общего образования».
83
УДК 616.155.194.8(470.21) ББК 54.11,33+28.903,13
К.А. Петрова, В.А. Крыштоп
ФГБОУ ВО «Мурманский арктический государственный университет» г. Мурманск, Россия
ОСОБЕННОСТИ ЭРИТРОЦИТАРНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КРОВИ, И ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТЬ К ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНОЙ АНЕМИИ ЖИТЕЛЕЙ КРАЙНЕГО СЕВЕРА
(НА ПРИМЕРЕ Г. МУРМАНСКА И МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ)
Аннотация. В данной статье рассмотрена проблема частоты встречаемости железодефицитной анемии (ЖДА) у жителей Крайнего Севера.
Ключевые слова: Крайний Север, железодефицитная анемия (ЖДА), гемоглобин, эритроциты, анализ.
Kseniya Petrova, Victoria Kryshtop
Murmansk Arctic State University
Murmansk, Russia
FEATURES OF ERYTHROCYTE INDEXES OF BLOOD, AND PREDISPOSITION TO THE IRON DEFICIENCY ANEMIA
OF RESIDENTS OF FAR NORTH (ON THE EXAMPLE OF THE CITY
MURMANSK OF MURMANSK REGION)
Abstract. In this article the problem of frequency of occurrence of the inhabitants of the Far North. Provides information about the frequency of occurrence of irondeficiency anemia (IDA) in men and women.
Key words: North, irondeficiency anemia (IDA), hemoglobin, erythrocytes, analysis.
Анемия относительно распространенное заболевание, связанное с различными причинами. Ионы железа выполняют в организме человека очень важную функцию. Они входят в состав белков, осуществляющих перенос кислорода, цитохромов и железосеропротеинов, железосодержащих ферментов. Поэтому недостаток железа в организме приводит ко многим негативным последствиям. Избыточное содержание железа в организме тоже опасно. Оно приводит к развитию токсикозов, патологическому повышению уровня активных форм кислорода.
Целью нашего исследования явилось изучение влияния продолжительности проживания в условиях Крайнего Севера на состояние гематологических параметров у мужчин и женщин разных возрастов.
Анемия в медицинских показателях характеризуется уменьшением концентрации гемоглобина менее 130 г/л – для мужчин и 120 г/л – для женщин, для беременных женщин этот показатель ниже 110 г/л и, в боль-
84
шинстве случаев, изменению подвергается количество эритроцитов до 4,0 млн/мкл – для мужчин и 3,8 млн/мкл – для женщин в единице объема крови.
Распространенность железодефицитных состояний у женщин детородного возраста и детей в некоторых регионах России достигает 30–60%. По данным всемирной организации здравоохранения, число лиц с латентным дефицитом железа в мире составляет 3,6 млрд, а железодефицитная анемия (ЖДА) – 1,8 млрд человек [1].
Широкая распространенность железодефицитных состояний диктует поиск комплекса наиболее информативных лабораторных показателей, среди которых немаловажную роль играют гематологические параметры. ЖДА связывают с нарушением синтеза гемоглобина в результате снижения запасов железа в организме.
Для выявления ЖДА необходим общий клинический анализ крови с обязательным определением следующих показателей: снижение концентрации эритроцитов, снижение общего уровня гемоглобина, снижение или увеличение среднего содержания гемоглобина в эритроците, и увеличение концентрации лейкоцитов.
При железодефицитной анемии мазок периферической крови характеризуется гипохромией или гиперхромией, анизоцитозом или пойкилоцитозом, микроцитозом или макроцитозом.
Мы в своей работе взяли за основу исследования динамику эритроцитарных показателей крови за 2016–2017 года для выявления склонности жителей Крайнего Севера (г. Мурманск) к железодефицитной анемии, т.к. экстремальная среда обитания жителей северных регионов России влияет на эритроцитарные показатели крови. Длительное пребывание в северных регионах способствует достоверному увеличению заболеваемости железодефицитной анемией. Дефицит железа в холодном климате встречается вдвое чаще, чем в средней полосе [2].
Базой нашего исследования стала ЦМЛ КДЛ ГОБУЗ Мурманская областная клиническая больница им. П.А. Баяндина. Данные были взяты в период прохождения производственной практики (06.02 – 05.03.2017).
Мы остановились на следующих гематологических показателях: общий уровень гемоглобина; концентрация эритроцитов; среднее содержание гемоглобина в отдельном эритроците; концентрация лейкоцитов. Так как мы считаем, что все эти показатели изменяются при ЖДА и являются основными для диагностики ЖДА.
В условиях Крайнего Севера имеет место интегральное воздействие на человека взаимодействующих экстремальных факторов, важнейшими из которых являются: холодный дискомфортный климат, значительный суточный диапазон колебаний температур, сезонная и суточная фотопериодичность, специфический аэродинамический режим, повышенная активность магнитного поля Земли с резкими периодами магнитных возмущений [3].
85
Все эти факторы, воздействуя на организм человека, запускают механизмы адаптации, предъявляя повышенные требования к системе крови человека на Крайнем Севере, формируя новый уровень механизмов гомеостаза.
Внашем исследовании участвовали практически здоровые мужчины (n=23) и женщины (n=23). В возрасте от 20 до 30, от 31 до 45 и от 46 до 60 лет и старше. Данные были взяты за 1 год (с 01.02.2016 по 01.02.2017).
Всвязи с тем, что форменные элементы крови являются относительно постоянными показателями организма и находятся в прямой зависимости от пола и среды обитания человека, разделение данных гендерному критерию является целесообразным.
Обработка полученных данных методом статистического анализа позволила высчитать средние для изученных показателей крови: общий уровень гемоглобина у мужчин – 142,7; у женщин – 126,5; концентрация эритроцитов у мужчин – 4,65; у женщин – 5,2; концентрация лейкоцитов у мужчин – 8,1; у женщин – 7,3; среднее содержание гемоглобина в эритроците у мужчин – 29,7; у женщин – 28,2. Это может говорить о том, что данные показатели почти соответствуют норме, кроме эритроцитов у женщин,
всреднем концентрация эритроцитов у женщин превышена. А значит предрасположенности к ЖДА не выявлено.
Входе исследования, у мужской группы было выявлено отклонение
от нормы концентрации лейкоцитов в возрастной группе от 31 до 45 лет на 1 единицу и составило 10×109/л, тогда как норма концентрации лейкоцитов составляет от 4,0 до 9,0×109/л.
Также и у женской группы было выявлено отклонение от нормы
концентрации эритроцитов в возрастной группе от 20 до 30 лет на 0,1 и составило 4,8×1012/л, и в возрастной группе от 46 до 60 лет и старше на 1,9 и
составило 6,6×1012/л, тогда как норма концентрации эритроцитов составля-
ет от 3,9 до 4,7×1012/л.
Таким образом, можно сделать вывод, что у жителей Крайнего Севера предрасположенность к железодефицитной анемии не выявлена, поскольку все гематологические показатели исследуемых групп населения почти в норме.
Литература
1.Долгов В.В., Луговская С.А., Морозова В.Т., Почтарь М.Е. и др. Лабораторная диагностика анемий. М.; Тверь: Триада, 2009. 36 с.
2.Погорелов В.М., Козинец Г.И., Ковалёва Л.Г. Лабораторно-клиническая диагностика анемий. М.: Медицинское информационное агентство, 2004. 108, 121 с.
3.Фролова О.В., Лепунова О.Н., Кормина О.С., Чекунова О.С. Влияние продолжительности проживания в условиях Крайнего Севера на состояние гематологических параметров у мужчин и женщин разных возрастов. М.: Успехи современного естествознания. 2004. № 3. С. 40–41.
4.Хорошко Н.Д., Левина А.А., Цветаева Н.В., Мамукова Ю.И., Рахнянская А.А., Мелик-Нубаров Н.С., Кузьмина Н.С. Метод определения витамина В12 и фолиевой кислоты: методические рекомендации. М., 2002. 26 с.
86
УДК 004.42
ББК 32.973
Т.А. Коновалова, Л.А. Ломова
Филиал ФГБОУ ВО «Мурманский арктический государственный университет» г. Кировск, Россия
РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ГЕНЕРАЦИИ РЕШЕНИЯ «СУДОКУ» С КОНТРОЛЕМ КОРРЕКТНОСТИ ЗАПОЛНЕНИЯ
Аннотация. Рассмотрен алгоритм поиска решения Судоку методом регионов. Представлена программная реализация метода.
Ключевые слова: Судоку, программирование, метод регионов, рекурсия.
Tatiana Konovalova, Liubov Lomova
Branch of the Murmansk Arctic State University
Kirovsk, Russia
DEVELOPMENT OF THE “SUDOKU” SOLUTION
GENERATION ALGORITHM WITH CONTROL
OF CORRECTNESS OF FILLING
Abstract. An algorithm for finding the Sudoku solution using the method of regions. The article presents the software implementation of the method.
Key words: Sudoku, programming, method of regions, recursion.
Знакомый не понаслышке с играми человек не будет спорить с тем фактом, что многие игры представляют собой не только развлечение, но и полезное времяпрепровождение, поскольку многие научить чему-то, заставить активно думать над решением.
Одной из таких логических игр является «Судоку» (дословно означает «числа-рядом») – это головоломка-пазл с числами. Иногда игру называют «магическим квадратом».
Судоку имеет вид поля, состоящего из квадрата, размером 9×9, разделенного на меньшие квадраты со стороной в 3 клетки. Таким образом, всего игровое поле насчитывает 81 ячейку. В некоторых из них уже в начале игры стоят числа от 1 до 9. Заполнить Судоку можно как с помощью цифр, так и любых символов или знаков [1].
В зависимости от того, сколько ячеек уже заполнены, для конкретной игры определяется сложность (см. рис. 1). Правильно составленная Судоку имеет лишь одно единственно верное решение, однако встречаются Судоку, имеющие несколько решений – это, как правило, «битые» или неправильно составлены головоломки.
87
Рис. 1. Один из вариантов представления Судоку
Правила игры заключаются в следующем: необходимо заполнить свободные клетки цифрами от 1 до 9 так, чтобы в каждой строке, в каждом столбце и в каждом малом квадрате (регионе1) каждая цифра встречалось бы только один раз.
Было подсчитано (расчёты Бертхама Фельгенхауэра, дрезденская Высшая техническая школа), что количество возможных комбинаций в Су-
доку 9×9 составляет 6 670 903 752 021 072 936 960 [2].
Существует большое количество модификаций классической игры и методов ее заполнения, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.
Если игру рассматривать с точки зрения математики, то обобщённое Судоку – головоломка, являющая естественным обобщением Судоку на случай доски произвольного размера.
Игровое поле состоит из квадрата размером N² × N², разделенного на меньшие квадраты со стороной N клеток. Таким образом, всего игровое поле насчитывает N4 клеток. В некоторых из них уже в начале игры стоят числа от 1 до N2.
Задача обобщённого Судоку является NP-полной (к решению Судоку сводится задача о заполнении латинского квадрата) [5].
Латинский квадрат – таблица n × n, заполненная n различными символами таким образом, чтобы в каждой строке и в каждом столбце встречались все n символов (каждый по одному разу). Название «латинский квадрат» берёт начало от Леонарда Эйлера, который использовал латинские буквы вместо цифр в таблице.
1 Регион – квадрат 3×3 ячейки. Судоку состоит из девяти регионов, хотя существуют другие, менее популярные, варианты головоломки.
88
Задача о заполнении латинского квадрата формулируется так: существует ли способ вписать числа в пустые ячейки так, чтобы полученная таблица стала латинским квадратом. Задача о заполнении латинского квадрата NP-полна.
Класс NP: пусть некий алгоритм позволяет получить решение некоторой задачи. Задачи NP – класса позволяют ответить на вопрос, насколько быстро можно получить проверку правильности решения данной задачи.
Втеории алгоритмов NP-полные задачи – это класс задач, лежащих в классе NP (то есть для которых пока не найдено быстрых алгоритмов решения, но проверка того, является ли данное решение правильным, проходит быстро), к которым сводятся все задачи класса NP. Это означает, что если найдут быстрый алгоритм для решения любой из NP-полных задач, любая задача из класса NP сможет быть решена быстро.
Всилу того, что игра чрезвычайно популярна, а изучение головоломки позволяет придумать множество исследовательских задач на базе игры, был написан исходный код, включающий в себя метод, реализующий решение игры: часть поля заполняет играющий, а остальное показывает программа с учетом корректного ввода данных и, естественно, с определением уровня сложности.
Приложение написано в интегрированной среде Visual Studio Professional на языке программирования С++ [3, 4]. Программа отличается простотой использования и интуитивно понятным интерфейсом: всего за пару кликов мышкой пользователь получает результат, представленный в виде уже готового решения Судоку.
На рисунке 2 представлено главное окно, которое увидит пользователь в начале работы.
Рис. 2. Начальное окно программы
Поиск решения основывается на идее использования перебора по регионам. В основе практической реализации лежит рекурсия.
89